带有动梁式龙门的床身的横移、螺杆升降机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及带有动梁式龙门的金属加工机床技术领域，特别涉及一种带有动梁式龙门的床身。
【背景技术】
[0002]目前针对轨道客车底架等大型工件的加工设备采用的是大跨距、长行程的大型数控龙门式加工设备，以横梁移动与否可分为定梁式和动梁式两种。
[0003]定梁式数控龙门加工设备采用定梁龙门框架结构，工件可直接固定在工作台面上或电磁吸盘上，工作台采用双出杆油缸或其他驱动机构驱动沿导轨纵向运动，此种结构的加工设备导轨的长度至少需要工作台长度的两倍，因此为了适应加工超长工件，不仅设备的整体体积很大，而且对导轨及工作台的驱动机构都提出了很高的要求，设备造价也比较尚O
[0004]龙门移动式式加工设备的结构特点是龙门架移动、工作台固定，所以其对工件的重量没有限制，随着其自动化性能以及复合化程度的不断提高，获得越来越广泛的应用。其结构包括床身、龙门、十字滑台、工作台、液压动力装置和电气控制装置，龙门通过安装于龙门立柱和床身之间的驱动装置和传动装置沿安装于床身上的直线导轨作X向移动，十字滑台由滑台、滑板组成，滑台和龙门横梁之间设置有驱动装置和传动装置，带动滑台沿龙门横梁上的直线导轨作Y向移动，动力头与滑板固连，滑板与滑台之间设置有驱动装置和传动装置，带动滑板和动力头沿安装于滑台上的直线导轨作Z向移动。如国家知识产权局于2013年7月17日公开的由陆松茂、薛静清设计的、申请号为201310130111.X、名称为龙门移动式多功能数控钻铣床的发明专利申请，包括床身、操作箱及电控柜，立柱可滑动地支撑在床身上，立柱上固装有横梁机构，上钻铣削机构可滑动地支撑在横梁机构上，电控柜固装于横梁机构上，床身为分体结构，包括左部床身及右部床身，左部床身及右部床身由中间连接架连接，工作台固装在连接架上；左立柱、右立柱分别通过滑动机构可滑动地支撑在左部床身与右部床身上；横梁机构横跨并固定装在左立柱及右立柱上，上钻铣削机构装在移动撑板上，移动撑板带动上钻铣削机构的主轴沿横梁机构移动，主轴的升降运动由升降机构控制，升降机构中的移动板可滑动地支撑在上钻铣削机构上，移动板带动主轴进行升、降运动。但此种结构的加工设备仍然是将工件直接固定于床身的工作台上，加工工件的尺寸受到工作台大小的限制，因此为了适应加工超长工件，工作台的长度需比工件更长，龙门需在超过工件全长的范围内进行移动，在如此长的行程上进行精确地加工、定位，可见结构的复杂程度，其结构的复杂程度显而易见，价格亦非常昂贵。
[0005]《山东工业技术》杂志2014年第8期发表的、作者为长春轨道客车股份有限公司李保国、标题为“铁路客车铝合金底架整体加工工艺”的文章，介绍了长春轨道客车股份有限公司引进德国FOOKE公司生产的30米龙门移动式五轴联动数控加工中心，其走行轴尺寸可满足底架整体加工的要求，42kW电主轴的主轴头，满足铝合金切削高转速大功率低扭矩的特性。即使这种进口的大型加工中心，由于机床加工面积庞大，整体工作台造价高，安装困难，所以放弃了整体工作台方案，采用了分段工作台方案；而工装与工件加工位置发生干涉要求装夹位置必须具备灵活可调的功能，因此采用了双纵向导轨上安装可移动横梁作为基座、上面均布提升工件高度的折叠工装的装夹方案。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、成本低廉的带有动梁式龙门的床身的横移、螺杆升降机构，适用于轨道客车底架等超长工件的加工。
[0007]为实现上述目的本发明所采用的技术方案是:
一种带有动梁式龙门的床身的横移、螺杆升降机构，包括床身、龙门、液压动力装置和电气控制装置，所述龙门可沿床身上的导轨作X向移动，其特征在于:所述床身包括左床身、右床身、前连接梁和后连接梁，左床身、右床身的前端与前连接梁固连，左床身、右床身的后端与后连接梁固连；所述前连接梁和后连接梁的下部分别设有前轨道小车和后轨道小车，地基基础上设有分别与前轨道小车和后轨道小车相对应的两条地轨，前轨道小车和后轨道小车分别可在与其相对应的地轨上沿X轴方向往复运动；所述的床身与前轨道小车和后轨道小车之间安装有螺杆升降装置和同步装置；沿工件的长度方向设有至少两个加工工位，在每个加工工位的前侧和后侧分别设置有两个固连于地基基础上的底架，前侧的两个底架位于前连接梁的外侧、且分别与左床身、右床身的前端相对应，后侧的两个底架位于后连接梁的外侧、且分别与左床身、右床身的后端相对应；所述左床身、右床身的前端与相对应的底架之间设置有夹紧装置和床身位置调整装置，左床身、右床身的后端与相对应的底架之间分别设置有夹紧装置和床身位置调整装置。
[0008]为了扩大加工范围，保证加工精度，本发明中，所述的床身与前轨道小车和后轨道小车之间安装有螺杆升降装置和同步装置，一方面在加工带有不同高度的加工面的工件时，螺杆升降装置可以将床身连同其上的主机一同升起，对位置较高的面进行加工，另一方面当要加工的面位置较低时，螺杆升降装置可以将床身连同其上的主机一同下落，以避免主轴伸出过长、刚度降低带来的加工精度降低。
[0009]本发明中，所述的螺杆升降装置包括驱动电机、减速机、换向器A、换向器B、换向器C、换向器D、连杆A、连杆B、连杆C、连杆D、丝母A、丝母B、丝母C、丝母D、丝杠A、丝杠B、丝杠C、丝杠D、导套A、导柱A、轴承座A、轴承座B、轴承座C、轴承座D、硬限位A、硬限位B、硬限位C、硬限位D ;驱动电机和减速机分别固连于后连接梁的外侧和底板上，驱动电机的输出轴与减速机的输入轴相连，减速机的两个输出轴分别通过连杆A和连杆B与安装于左床身后端和右床身后端的换向器A和换向器B的输入轴相连，换向器A的一个输出轴通过连杆C与安装于左床身前端的换向器C的输入轴相连，另一个输出轴与丝杠A的一端相连，丝杠A穿过安装于左床身后端底部的轴承座A与安装于后轨道小车的左端的丝母A相啮合，轴承座A上设有硬限位A ;换向器B的一个输出轴通过连杆D与安装于右床身前端的换向器D的输入轴相连，另一个输出轴与丝杠B的一端相连，丝杠B穿过安装于右床身后端底部的轴承座B与安装于后轨道小车的右端的丝母B相啮合，轴承座B上设有硬限位B ;换向器C的输出轴与丝杠C的一端相连，丝杠C穿过安装于左床身前端底部的轴承座C与安装于前轨道小车左端的丝母C相啮合，轴承座C上设有硬限位C ;换向器D的输出轴与丝杠D的一端相连，丝杠D穿过安装于右床身前端底部的轴承座D与安装于前轨道小车右端的丝母D相啮合，轴承座D上设有硬限位D ;丝杠A、丝杠B、丝杠C、丝杠D分别通过轴承转动连接于轴承座A、轴承座B、轴承座C、轴承座D上；所述导套A为4个、分别安装于左床身和右床身的前端和后端、且分别位于换向器A和换向器B的后侧以及换向器C和换向器D的前侦U，导柱A分别安装于前轨道小车和后轨道小车的左端和右端，与导套A的位置相对应并可在导套A中滑动；
本发明中，所述同步装置包括齿轮、齿条、齿条安装座、轴承座、同步轴，两个轴承座分别安装于右床身外侧的前后两端，两个轴承座之间转动连接有同步轴，同步轴的两端分别安装有齿轮，与齿轮相啮合的齿条安装于齿条安装座上，齿条安装座分别安装于前轨道小车后轨道小车上。
[0010]本发明中，所述前轨道小车包括前车架体、前驱动装置以及按从右到左依次转动连接于前车架体上的前车轮A、前车轮B和前车轮C，前车轮C上同轴安装有前链轮，前链轮通过前链条与前驱动装置上的主动链轮相连；所述的前驱动装置为安装于前车架体上的前电机和前减速机，所述的主动链轮设置于前减速机的输出轴上，前减速机的输入轴与前电机相连；
所述后轨道小车包括后车架体、后驱动装置以及按从右到左依次转动连接于后车架体上的后车轮A、后车轮B和后车轮C，后车轮C上同轴安装有后链轮，后链轮通过后链条与后驱动装置上的主动链轮相连；所述的